| Название НИОКТР |
Разработка методов объективного контроля ментальной производительности на основе анализа биосигналов
|
| Аннотация |
Считается признанным фактом, что в процессе интенсивного решения ментальных задач человек проходит несколько стадий: этап врабатывания, этап эффективной работы во время которого эффективность деятельности и производительность труда поддерживаются на высоком уровне и этап ментального утомления, характеризующийся значительным снижением продуктивности деятельности. Объективная количественная оценка уровня ментальной производительности крайне важна для некоторых категорий пациентов. В частности, снижение когнитивных функций является известным осложнением некоторых видов анестезии, вирусных заболеваний (например, Covid-19) и других патологий. Контроль уровня ментальной производительности и усталости необходим для калибровки и настройки человеко-машинных нейроинтерфейсов. Возможность количественного контроля этих параметров в реальном времени является перспективным инструментом повышения эффективности учебного процесса с персонализированным построением образовательных траекторий.
Вместе с тем, несмотря на важность и актуальность проблемы в настоящий момент неизвестны инструменты для объективного контроля этих параметров. Известные исследования опираются преимущественно на подходы психологии, используя в качестве средства контроля опросники, которые затруднительны для формализации и субъективны. Работы, опирающиеся при анализе ментальной усталости на объективный количественный анализ биосигналов подвергаются критике за невысокую точность анализа.
Причиной последнего является не развитый инструментарий исследователей, которые при исследованиях ограничиваются лишь анализом вызванных потенциалов (синхронное усреднение коротких участков временных реализаций ЭЭГ после моментов воздействия известных априори когнитивных стимулов) и частотно-временным анализом.
Решением проблемы может стать использование методов радиофизики и инструментария нелинейной динамики, а также привлечение нейросетевых технологий. У нас имеется значительный задел в области разработки методов анализа структуры и характеристик направленных связей между элементами сложных систем по их экспериментальным временным рядам в том числе, биологической природы. В ходе формирования задела нами было показано, что предложенные нами методы позволяют классифицировать психофизиологические состояния индивида, в частности, при изменении уровня когнитивной нагрузки.
В данном проекте разработанные нами ранее подходы и методы к анализу структуры направленных связей между отведениями ЭЭГ, а также сигналами сердечно-сосудистой и дыхательных систем будут использоваться для объективного (без участия человека) количественного контроля уровня ментальной усталости, который, на основании известных результатов других исследователей, коррелирует с уровнем ментальной производительности. В работе характер такой корреляции будет уточнен в экспериментальных исследованиях, будут разработаны новые чувствительные индексы количественной оценки ментальной усталости, которые будут использованы для оценки уровня ментальной производительности.
В результате будет создан принципиально новый инструментарий методов, обеспечивающих контроль как ментальной усталости, так и ментальной производительности на основе анализа биосигналов (ЭЭГ, ЭКГ, ФПГ, дыхания).
Разработанные методы будут реализованы для анализа в реальном времени уровня ментальной усталости и производительности на основе носимого аппаратно-программного комплекса, образец которого будет разработан в ходе реализации проекта.
С помощью разработанных методов будут проведены серии экспериментальных исследований групп здоровых добровольцев, выполняющих синтетические когнитивные тесты, а также в процессе обучения студентов.
Проведенные исследования дадут новую важные и актуальные фундаментальные знания об особенностях когнитивной деятельности человека в процессе решения им ментальных задач и имеют важное прикладное значение для решения практических проблем, обсуждаемых в первом абзаце.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-27
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-12-00181
|
| Дата контракта |
2025-05-27
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
537.86/.87:530.182
|
| Количество просмотров |
8
|
| Руководитель работы |
Безручко Борис Петрович
|
| Руководитель организации |
Чумаченко Алексей Николаевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "САРАТОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.Г. ЧЕРНЫШЕВСКОГО"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-06-11 12:44:14 UTC, 2025-06-11 12:44:14 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области физики
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
машинное обучение; анализ данных; направленные связи; биосигналы; когнитивные задачи; мониторинг умственной работоспособности; умственная усталость; кардиореспираторное взаимодействие; фазовая синхронизация; фазовая динамика
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
Науки о жизни
|
| Критические технологии |
Нано-, био-, информационные, когнитивные технологии
|
| Рубрикатор |
29.35.03 - Нелинейные колебания и волны
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Нейронауки (включая психофизиологию)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
|
| Регистрационные номера |
ikrbs: {'card_list': [{'id': 'HMAVKOXXXVKIO8PCJH9727ZX'}]}
|
